sp杂化的问题 一个化学问题,求sp杂化理论的详细解释!

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yuchenfei18对于VSEPR理论的叙述是唯象的。
否定他论述的一个例子就是CH3OCH2OCH3,问中间碳原子的杂化形式,他的跟我的会不同。
VPN实际应该是(价层电子数+外界提供杂化原子的电子数)/2
以(CO3)2-为例,C为你所讨论的杂化原子,其具有4个价电子,其中两个O个提供一个电子与C成键,另外一个O原子(即酰氧原子)不提供电子,而是直接共用C给的电子对作为共用电子对。
因此C周围有(4+2)个电子,VPN为3,即存在3对电子对。这里可能没学过的不理解为什么要以对来描述,这里其实是因为量子数存在主、角、磁、自旋量子数,其中自旋量子数就决定了电子必须成对出现,当然电子个数为奇时,该电子单独填充一个磁量子轨道。
所谓杂化就是把不同能量的电子激发然后简并成一个体系,各个杂化轨道能量基本相同,然后与外界成键使原子能量变得更低。由于能量最低原理的存在,一般杂化成键不会去激发低能轨道使之杂化,因为这样通常会使得能量变得更高,因而变得没有必要,所以杂化不需要考虑内层电子。有时为了使原子能量最低,甚至价层轨道都不激发简并的情况也会出现,这主要出现在配合物,相关理论是晶体场理论,需要提到一下,有时候解释该现象用保里不相容和洪特规则就足够了。

再举两个例子,(SO4)2-,S周围有6+2个电子,其中负电荷不属于它,不加。所以VPN为4采取sp3杂化。然后是SF6,S本身有6个电子+6个氟各提供1电子为12个电子,光3S+3P的所有磁量子轨道才4个(也就是容纳8个电子),不够,于是利用能量相近但是较高的3d轨道进行简并杂化形成sp3d2杂化。由此可以知道N原子与其他物质成键并多成4个键,因为2S+3个2P才4组,而又没有2d轨道,更不可能与3S或3P、3d等高能轨道去简并杂化,所以N成键后的周围电子不会超过8个。

若还有疑问欢迎提问。

VSEPR理论学没学过?
VPN为A的价层电子对数
VPN=1/2【A的价电子数+X提供的电子数+-离子电荷(负离子/正离子)】
算出来等于2就是sp杂化,等于3就是sp2杂化,等于4就是sp3杂化,以此类推,小数就进位。这个方法比老师教的简单多了。O族不提供电子
例如CO3 2-,C有4个价电子,O不提供,还有两个负电荷,所以VPN=0.5X(4+2)=3所以C是sp2杂化

轨道杂化决定分子空间构型,高中所学的只需套用公式即可,
(中心原子价电子数n+价电荷数Z+配位原子提供电子数)/2=
(=2,sp杂化;=3 sp2杂化;=4 sp3杂化)
注:C为中心,n=4;N为中心n=5;O为中心n=6;Cl,Br,I为中心n=7。配位原子为 H 时提供一个电子,为 O 时提供零个

sp杂化:直线形 如:CO2、CS2
sp2杂化:平面三角形(等性杂化为平面正三角形) 如:BCl3、
sp3杂化:空间四面体(等性杂化为正四面体) 如:CH4、CCl4
中心原子有孤对电子的还要视孤对电子对数而定具体的空间结构 如:H2O V形(角形)

看原子的成键情况而定 碳原子较简单 单键一般sp3双键sp2三建sp 氧、氮原子等较复杂存在不等性杂化 具体情况具体分析 不会的可以问我



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